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浅析工程质量安全控制的新问题

作 者:董子华 席丽雯   来源:工程建设部   时间:2018-05-29 09:59

摘  要:建设工程领域新一轮强制性规范陆续修订发布实施,规范针对工程质量安全控制增加了大量新要求、新规定,为了保证工程质量与安全得到进一步提升,加强规范学习和应用迫在眉睫,本文针对规范新内容作简要分析。

关键词:新型材料  计算与验算  安全等级  构造措施  保护层  锚固长度  最小配筋率  水胶比  矿物掺合料

引言  

随着我国经济的飞速发展,建设领域发生日新月异的变化,其中标准规范体系也在不断更新完善,当前建设领域新一轮强制性标准规范陆续修订并发布实施。每一轮标准规范修订都在总结我国建设领域的科研成果与实践经验基础上并吸收国外先进成果而提出的,每一项标准和每一本规范的修订发布都增加和调整了许多涉及质量和安全控制的新内容,包括新型材料和新技术的推广应用;结构和构件承载力、变形与稳定计算验算的改进;质量验收指标的调整;检测检验鉴定方法的改进和新的提出;构造措施的新规定等等。笔者就房屋建筑工程与市政基础设施工程粗略统计14本国家和8本住建部新修订发布的规范中有204项修订内容,其中新增内容96项,如果再加上第一次发布实施国家规范和住建部规范,修订和新增加的内容就更多。其中绝大多数都与工程质量控制有关,迫切需要参建工程项目的各方主体在工程项目实施过程中贯彻执行,在保证安全的前提下实现工程质量的新目标。但从目前建设领域的现实情况看,在贯彻执行新规范提出的有关质量与安全大量新规定过程中,距离落实到位还有一定差距,不少施工单位和监理单位的从业人员,特别是专业工程师中的一部分人不能及时了解熟悉新规范的变化,依然执行废止规范,对规范要求的工程质量控制的大量新内容没有及时掌握并贯彻执行,使工程质量控制无法达到规范要求。

建设工程实施监理制度以来,监理单位在实施目标控制过程中始终把质量控制放在第一位,实践也证明质量控制是监理的第一要务,当前国家正在抓质量提升,监理在其担负的工程项目管理和施工阶段的监理工作中,对工程质量控制有了更新更高的要求,因此监理工作需要熟悉掌握并贯彻执行大量新发布和修订发布的强制性规范新内容。从目前的实际情况看,一线监理工程师对新规范的熟悉掌握和应用还存在一定差距,体现在监理工作的各个方面,如编制的监理规划和监理实施细则未能将新规范要求纳入;审核施工单位编制的施工组织设计和安全专项施工方案未能提出不符合新规范要求的意见,特别涉及安全的计算和验算,不能指出其中的错误;在巡视、旁站、平行检验工作中也存在贯彻执行新规范规定不到位的情况。工程规范是工程质量控制的标准,如果我们不能将规范新内容及时熟悉掌握并应用于工程,质量控制就无法达到规范要求,这就是监理在质量控制方面面临的新问题。当前迫切需要对新规范修订的技术内容和提出的新规定、新要求加强学习,熟悉掌握并贯彻执行到工程实施中,使工程质量安全得到有效提升。下面从三个方面简要说明工程质量安全控制出现的新问题。

新型材料的应用对质量控制有了新的要求


GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》新增加500Mpa级带肋钢筋,以300Mpa级光圆钢筋取代了235Mpa钢筋。对按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段)中的纵向受力普通钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E、HRBF500E,其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;最大力下总伸长率不应小于9%。

GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》新增加成型钢筋(包括箍筋、纵筋、焊接网、钢筋笼等)的应用技术和验收规定。对由热轧钢筋组成的成型钢筋和冷加工组成的成型钢筋进场应用时检验批量、抽样数量、检测内容作出了规定。

JGJ166-2016《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》立杆管材增加了Q345级钢管规定,上碗扣和水平杆接头增加了采用锻造工艺成型的材质规定。

GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》新增聚羧酸系高性能减水剂,减水性优越有害物(氯离子、硫酸根离子和碱)含量低、收缩率小,应用范围广,尤其适合于高强砼、自密实砼、清水砼、大体积砼集要求体积稳定性、高耐久性和高工作性的砼,规范对其进场检验和施工应用均作出具体规定。

调整结构及构件的计算,新增不同安全等级对应控制指标不同

结构及构件的强度、变形、稳定及倾覆计算作了调整,新增安全等级不同时质量安全控制指标也有不同规定。

2.1明确了了荷载分项系数,规定了荷载组合

结构安全计算和验算,正确进行荷载取值十分重要。近年来基坑工程和模板支撑体系发生的质量安全事故中,因荷载取值错导致安全事故的现象时有发生。新规范对荷载分项系数及荷载组合做出了规定。例如JGJ166-2016《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》中进行模板支架强度和稳定计算时新增加了荷载分项系数表,并对荷载组合进行了调整。详见下表1和表2。

表1  荷载分项系数

计算项目

荷载分项系数

永久荷载分项系数γG

可变荷载分项系数γQ

强度、稳定

由可变荷载控制的组合

1.2

1.4

由永久荷载控制的组合

1.35

 

表2  荷载基本组合

计算项目

荷载基本组合

立杆稳定 承载力

由永久荷载控制的组合

永久荷载+ΨC施工荷载+ΨW风荷载

由可变荷载控制的组合

永久荷载+施工荷载+ΨW风荷载

注:(1)“+”仅表示各项荷载参加组合,而不表示代数相加;

(2)立杆稳定承载力计算在室内或无风环境下不组合风荷载;

(3)ΨW为风荷载组合系数,取ΨW =0.6;

   (4)ΨC为施工荷载及其他可变荷载组合值系数ΨC=0.7

2.2结构安全的计算与验算内容和要求有了新的规定


GB50007-2011《地基基础设计规范》对基坑工程(9.1.3条强制性条文)提出八项要求,其中有支护结构的承载力、稳定和变形计算,支护结构体系的稳定性验算。相应的在各行业专业技术规范中作出了具体规定,例如《建筑基坑支护技术规程》(JGJ79-2012)对悬臂式支挡结构(钢板桩等)嵌固深度的稳定性验算给出简明计算式,并规定基坑安全等级为一级、二级、三级的悬臂式支挡结构的嵌固稳定安全系数分别不应小于1.25、1.20、1.15。将基坑的安全控制指标与基坑的安全等级挂钩,安全等级不同,安全控制指标不同。

JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》增加了处理后的地基应满足建筑物承载力、变形和稳定性要求的规定(基本规定3.0.5条强制性条文),处理后地基整体稳定性分析可采用圆弧活动法,其稳定安全系数不应小于1.30。

JGJ311-2013《建筑深基坑工程施工安全技术规范》依据基坑变形控制指标、监测方案评审要求、风险分析和评估要求,并考虑基坑施工安全特点及重要性,将基坑工程安全等级划分为一级、二级两个等级,划分条件详见规范基本规定第3.0.1条。

JGJ8-2016《建筑变形测量规范》根据不同对象将变形测量分为五个等级,分别为特级、一级、二级、三级、四级,规定了精度指标及适用范围,例如二级适用于地基基础设计为甲级、乙级的建筑变形测量、重要的基坑监测、重要管线变形监测,其沉降测量的精度要求为0.5mm,位移测量的精度要求为3.0mm(详见规范第3.2条精度等级)。  

JGJ166-2016《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》规定了脚手架和模板支撑安全等级的划分条件见表3。

表3   脚手架和模板支撑架的安全等级

双排脚手架

模板支撑架

安全

等级

搭设高度/m

荷载标准值(KN)

搭设

高度/m

荷载标准值(KN)

40

——

8

15KN/m2或≤20KN/m 最大集中荷载≤7KN

40

——

8

>15KN/m2>20KN/m 最大集中荷载>7KN

注:(1)安全等级为Ⅰ级,结构重要性系数取1.1;安全等级为Ⅱ级,结构重要性系数取1.0。

   2)模板支撑架的搭设高度、荷载中任一项不满足安全等级为Ⅱ级的条件时,其安全等级应划为Ⅰ级。

2.3调整了构造规定

各类工程结构设计规范都有具体的构造措施规定,许多构造措施为强制性条文,如框架结构在不同抗震等级下,梁、柱箍筋加密区的规定以及砌体结构房屋圈梁、构造柱的设置规定等,2010年以后修订的新规范中,调整了许多重要构造规定,例如《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)调整了钢筋保护层厚度、钢筋锚固长度和纵向受力钢筋最小配筋率有关规定;《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)给出了实施验收规定,如混凝土保护层厚度检验。

    混凝土保护层厚度的新规定是根据我国对混凝土结构耐久性寿命的要求而作出的,从混凝土碳化、脱硫、钢筋锈蚀考虑,不再以纵向受力钢筋的外缘,而以最外层钢筋(包括箍筋、分布筋、构造筋)的外缘计算混凝土保护层厚度,从混凝土结构设计使用年限和所处环境对混凝土结构耐久性影响考虑,根据环境不同调整了保护层厚度,环境条件较差的稍有增加,环境条件恶劣的增加较大。具体规定见表4。

表4   混凝土保护层最小厚度(mm)

环境类别

板、墙、壳

梁、柱、杆

15

20

二a

20

25

二b

25

35

三a

30

40

三b

40

50

注:(1)混凝土强度等级小于等于C25时,表中保护层厚度增加5mm。

   (2)钢筋混凝土基础宜设砼垫层,钢筋的砼保护层厚度应从垫层顶面算起,且不小于40mm。

   (3)设计使用年限100年的砼结构,保护层厚度为表中数值的1.4倍。

   (4)环境类别见表5。

表5  环境类别

环境类别

条  件

室内干燥环境,无侵蚀性静水浸没环境

二a

室内潮湿环境,非严寒和非寒冷地区露天

二b

干湿交替环境,严寒和寒冷地区露天环境,水位频繁变动环境

三a

严寒和寒冷地区冬季水位变动地区环境、海风环境

三b

海岸环境、盐溃土环境

JGJ3-2010《高层建筑砼结构技术规程》规定有抗震设防要求的地区,钢筋砼结构构件纵向受力钢筋的锚固长度应满足:一级、二级抗震等级LaE=1.15La;三级抗震等级LaE=1.05La;四级抗震等级LaE=1.00La( La为非抗震设计最小锚固长度,LaE为抗震设计时锚固长度)。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定多层与高层砼结构房屋,柱纵向受力钢筋最小配筋率(第6.3.7条强制性条文)见表6。

表6  柱纵向受力钢筋最小配筋率

类别

抗  震  等  级

中柱、边柱

0.9(1.0)

0.7(0.8)

0.6(0.7)

0.5(0.6)

角柱、框支柱

1.1

0.9

0.8

0.7

注:(1)表中括号内数值用于框架结构柱。

   2)钢筋强度标准值小于400Mpa时表中数值增加0.1,等于400Mpa时表中数值增加0.05.


   3)砼强度等级高于C60时,上述数值应增加0.1

多层砌体房屋设置圈梁可增强房屋的整体性,提高抗震能力;设置构造柱能提高砌体受剪承载力10%~13%,并对砌体起约束作用,提高变形能力。新修订的抗震规范将圈梁、构造柱设置列为强制性条文并增加许多规定。对于这类重要的构造规定,只有按照新的规定落实到工程中才能达到抗震要求的质量(详见规范7.3.1条~7.3.4条的新规定)。

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2016)对模板支撑体系中的扫地杆有新规定“……在立杆底部碗扣处应设置一道纵向和横向水平杆作为扫地杆,扫地杆与地面高度不应超过400mm,应与相邻立杆连接牢固。”

    《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)增加了结构位置与尺寸偏差的实体检验规定。结构实体检验是在相应分项工程验收合格的基础上,对重要项目进行验证性检验,目的是为了强化混凝土结构的施工质量验收,如现浇结构的位置及尺寸偏差项目包括轴线位置、垂直度、标高、截面尺寸、电梯井、预埋件、预留洞等,具体规定见规范8.3节。

    构造措施是结构与构件受力计算的补充,它解决计算公式中无法考虑的影响因素,所以采用构造规定来保证质量和安全,是保证工程质量和安全不可缺少的内容,在工程实践中对新修订规范bbin电子游戏构造措施的规定应严格贯彻执行。

修订了砼质量检测检验鉴定的内容

    GB50164-2011《砼质量控制标准》对砼施工质量控制提出要求,砼拌合物在运输和浇筑过程中严禁加水(6.1.2条强制性条文),增加了砼质量检验内容,如检验批量规定、拌合物检验频率规定。配合比控制不仅要满足强度要求,还应满足施工性能和耐久性要求,首次提出使用期间超过3个月的配合比应进行审查和核准。

    JGJ55-2011《普通砼配合比设计规程》增加并突出了耐久性规定,如规定了矿物掺和料(粉煤灰、硅灰等)的最大掺量(详见基本规定第3.0.4条),修订了普通砼试配强度计算公式和强度标准差,修订了水胶比计算公式,增加了高强度砼水胶比等。

    《砼强度检验标准》(GB/T50107-2010)增加C60及以上高强砼非标准试件折算系数;补充了试件取样频率规定;修订了评定方法标准差已知的计算公式;修订了评定方法中标准差未知的评定条文;修订了评定方法中非统计方法的评定条文。

    《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)增加了回弹—取芯法检测结构实体砼强度的方法,并规定了先确定回弹检测试件,并根据回弹结果选择取芯构件,并作出具体详细规定(见规范附录D)。

    上述介绍的修订内容均涉及到砼质量控制,在实际施工工程中应严格执行,以确保砼施工质量。

新一轮修订发布实施的规范和首次发布实施的规范有大量新增和调整改进的内容,对工程质量与安全控制均至关重要,是工程质量与安全控制的有效保障,所以必须贯彻执行。监理在实现质量控制目标中,强有力的手段就是认真贯彻执行规范中的各项规定,质量控制中的方方面面要求和验收规定都体现在规范中,只要能够学好规范,熟悉并掌握规范中的要求和规定,贯彻执行到监理工作中,坚持原则,讲清道理,质量控制目标就能顺利实现。

 

(本文刊登于《建设监理》2017年第11期)



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